SU1035342A1 - Система автоматического регулировани процесса горени - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВ.АНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ , содержаща  датчики расходов воздуха и топлива и содержани  кислорода в дымовых газах, регул торы общего воздуха и разрежени , последний из которых св зан с датчиком разрежени  и первым дифференциатором, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  в широком диапазоне нагрузок, система снабжена двум  нелинейными элементами , заградительными фильтрами, вторым и третьим дифференциаторами, нелинейным корректором , датчиком химического недожога, сумматором, причем вход первого нелинейного элемента соединен с датчиками расхода топлива, а выход - с регул тором обш ,его воздуха и с вторым дифференциатором , св занным с регул тором общего воздуха и с вторым нелинейным элементом, подсоединенным к первому дифференциатору , выходы датчиков содержани  кислорода и химического недожога подсоединены к сум .матору. св занному с нелинейным коррекi тором., подключенным к регул тору общего воздуха, датчики расходов воздуха подключе и к входу заградительных фильтров, выходь.1 которых соединены с третьим дифференциатором , св занным с регул торами расхода об|цего воздуха и разрежени .

Description

со

ел

оо 4;; Ю Изобретение относитс  к тепловой энергетике , в частности к системам регулировани  горени  при сжигании топлива в топках газомазутных котлов с предельно малыми избытками воздуха. Известна система автоматического регулировани  процесса горени , содержаща  регул тор общего воздуха с датчиками расхода воздуха, расходов топлива и содержани  кислорода в уход щих газах 1. Недостатками такой системы регулировани   вл ютс  узкий диапазон регулировани  коэффициента избытка воздуха, невысока  точность поддержани  расхода воздуха в топку котла и больщие динамические отклонени  разрежени . Известны также системы регулировани , в которых предлагаетс  в качестве показател  горени  совместно использовать сигналы от датчиков по содержанию кислорода в уход щих газах и химиедожогу 2. Однако эти системы оказываютс  неработоспособными при работе оборудовани  в щироком диапазоне нагрузок и других эксплуатационных изменени х. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффек ту  вл етс  система автоматического регулировани  процесса горени , содержаща  датчики расходов воздуха и топлива и содержани  кислорода в дымовых газах, регул торы общего воздуха и разрежени , последний из которых св зан с датчиком разрежени  и первым дифференциатором 3. Недостатком этой системы регулировани   вл етс  низка  точность поддержани  оптимального соотнощени  топливо - воздух в режиме работы с предельно малыми избытками воздуха. Это объ сн етс  узким диапазоном регулировани  коэффициента избытка воздуха по сигналу от датчика содержани  кислорода, мощной низкочастотной пульсацией расхода общего воздуха , вызванной вращением регенеративных воздухоподогревателей, невысокой точностью измерени  расходов газообразного и жидкого топлива и больщими колебани ми разрежени  в переходных режимах. Цель изобретени  - повыщение точности регулировани  процесса горени  в широком диапазоне нагрузок котла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что система автоматического регулировани  про цесса горени , содержаща  датчики расходов воздуха и топлива и содержани  кислорода в дымовых газах, регул торы общего воздуха и разрежени , последний из которых св зан с датчиком разрежени  и первым дифференциатором, снабжена двум  нелинейными элементами, заградительными фильтрами, вторым и третьим дифференциаторами , нелинейным корректором, датчиком химического недожога, сумматором, при чем вход первого нелинейного элемента соединен с датчиками расхода топлива, а выход - с регул тором общего воздуха и с вторым дифференциатором, св занным с регул тором общего воздуха и с вторым нелинейным элеме 1том, подсоединенным к первому дифференциатору, выходы датчиков содержани  кислорода и химического недожога подсоединены к сумматору, св занному с нелинейным корректором, подключенным к регул тору общего воздуха, датчики расходов воздуха подключены к входу заградительных фильтров, выходы которых соединены с третьим дифференциатором, св занным с регул торами расхода общего воздуха и разрежени . На чертеже представлена схема системы автоматического регулировани  процесса горени . Система содержит регул тор 1 общего воздуха с датчиками 2 расхода воздуха, датчики 3 и 4 расхода топлива, датчики 5 и 6 содержани  кислорода в уход щих газах и химического недожога, соответственно, регул тор 7 разрежени  с датчиком 8 и первым дифференциатором 9. Регул тор 1 снабжен индивидуальным задатчиком 10. Регул тор I подключен к исполнительному механизму 11 изменени  положени  направл ющего аппарата дутьевого вентил тора, регул тор 7 - к исполнительному механизму 12 направл ющего аппарата дымососа. Кроме этого, регул тор 1 снабжен вторым и третьим дифференциаторами 13 и 14, первым нелинейным элементом 15 с размножителем , сумматором 16 с нелинейным корректором 17. Система содержит также заградительные фильтры 18, второй нелинейный элемент 19, а регул тор 7 - индивидуальный задатчик 20. При этом датчики 3 и 4 подключены к элементу 15, выход которого соединен с входом дифференциатора 13, отдельный выход первого дифференциатора 13 соединен с входом дифференциатора 9 посредством второго нелинейного элемента 19. Датчики 5 и 6 подключены к отдельным входам сумматора 16 (датчик 6 со знаком минус), датчики 2 подключены к отдельным входам третьего дифференциатора 14 посредством активных заградительных фильтров 18. Работа системы регулировани  осуществл етс  следующим образом. В нормальном режиме эксплуатации регул тор 1 поддерживает заданное оптимальное значение коэффициента избытка воздуха в топке по сигналам от датчиков 5 и 6 с помощью сумматора 16, при этом оптимальному значению коэффициента избытка воздуха соответствует нулевое значение сигнала на выходе сумматора 16 и нелинейного корректора 17 во всех режимах работы котла. Корректор 17 имеет при этом характеристику с переменным наклоном и обеспе чивает линеаризацию статической характеристики суммарного сигнала. Введешс в цепь обратной св зи по расходу общего воздуха дифференциатора 14 обеспечивает реализацию регул тором 1 ПИ-закон.; регулировани , что повышает устойчивость К птура стабилизации и качество регулировани . Активные заградительные фильтры 18 предназначены дл  подавлени  узкой части спектра сигнала, обусловленной моидными низкочастотными пульсаци ми на частоте вращени  регенеративных воздухоподогревателей РВП, существенно снижающих информативность полезного сигнала. Регул тор 7 стабилизирует заданное разрежение в топке котла по сигналу от датчика 8 и при самопроизвольных изменени х расхода воздуха в топку получает сигнал по фактической скорости изменени  его расхода от третьего дифференциатора 14. Это уменьшает колебани  разрежени  при вариации расхода воздуха.

При изменении нагрузки котла на регул тор 1 поступает сигнал от датчика 3 и 4 расхода топлива (например газа и мазута ) и сигнал от дифференциатора 13 по скорости изменени  суммарного расхода топлива (обеспечивает повышение качества регулировани  в переходных режимах). )ле,мент 15 обеспечивает при этом необходимое изменение крутизны статической характеристики датчиков при изменении на| )узки котла в широком диапазоне. Дл  опеспеченп  воз енстви  на направл ющий ciiMiapaT дымососа, на регул тор 7 разрежени  подаетс  сигнал по расходу топлива от датчиков 3 и 4 после двукратного дифференцировани  дифференциаторами 13 и

9. Нелинейный элемент 19 служит при этом дл  изменени  коэффициента усилени  канала топливо - разрежение при положительУом и отрицательном возмущени х.

Применение предлагаемой системы регулировани  позвол ет уменьшить динамические отклонени  параметров, обеспечивает существенное повышение точности стабилизации коэффициента избытка воздуха при предельно малых его значени х во всех режимах работы котла, соотношени  топливо0 воздух, что ведет к повышению экономичности горени , уменьшению образовани  окислов и серы, охране окружающей среды и устойчивости системы регулировани , т:е. достигаетс  повышение точности регулировани  в широком диапазоне нагрузок.

Claims (1)

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ, содержащая датчики расходов воздуха и топлива и содержания кислорода в дымовых газах, регуляторы общего воздуха и разрежения, последний из которых связан с датчиком разрежения и первым дифференциатором, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования в широком диапазоне нагрузок, система снабжена двумя нелинейными элементами, заградительными фильтрами, вторым и третьим дифференциаторами, нелинейным корректором, датчиком химического недожога, сумматором, причем вход первого нелинейного элемента соединен с датчиками расхода топлива, а выход — с регулятором общего воздуха и с вторым дифференциатором, связанным с регулятором общего воздуха и с вторым нелинейным элементом, подсоединенным к первому дифференциатору, выходы датчиков содержания кислорода и химического недожога подсоединены к сумматору. связанному с нелинейным корректором, подключенным к регулятору общего воздуха, датчики расходов воздуха подключены к входу заградительных фильтров, выходы которых соединены с третьим дифференциатором, связанным с регуляторами расхода общего воздуха и разрежения.

   ФО СП ФО

   4^ ГФ >